Робота научили искусству балансировки камней
Инженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха представили робота, который умеет строить башни из камней произвольной формы. Работа представлена в рамках конференции ICRA 2017, проходящей с 29 мая по 3 июня, а ее текстовая версия доступна на сайте института.
Один из парадоксов робототехники заключается в том, что роботы гораздо лучше людей умеют выполнять относительно сложные для нас задачи, как правило требующие большого количества повторяющихся и точных действий, но испытывают сложности с довольно простыми для людей операциями. К ним можно отнести балансировку камней — технику выстраивания стабильных и сбалансированных конструкций из камней произвольной формы без каких-либо вспомогательных конструкций.
Инженеры разработали систему, способную создавать устойчивые конструкции из нескольких камней. Система состояла из роботизированной руки с захватом из трех «пальцев» и камеры, анализирующей положение камней. В рамках работы инженеры упростили роботу задачу, предварительно отсканировав камни с помощью высокоточного 3D-сканера. Они состояли из гомогенного материала, поэтому имея их точные размеры, полученные со сканера, робот мог составить их физическую модель и с большой точностью рассчитать центр тяжести.
Инженеры проверили эффективность робота с помощью эксперимента. Перед ним раскладывали четыре заранее известных ему камня. Зная их форму, он вычислял наиболее подходящий из них и клал его в основание. Затем он делал то же самое для других камней, но на этот раз рассчитывал взаимодействие следующих камней не с ровной поверхностью, а с другими камнями. Перебирая возможные варианты расположения, он выбирал наиболее устойчивый из них.
В результате эксперимента робот три раза смог собрать башню из двух камней, шесть раз из трех, и два раза ему удалось собрать стабильную конструкцию из всех четырех камней. Помимо этого, инженеры утверждают, что один раз он смог собрать башню из шести камней. Для сравнения они попросили добровольцев сделать то же самое, и большинство из них испытывали затруднения с таким количеством.
В 2016 году художники создали робота, умеющего самостоятельно сортировать камни по различными признакам, к примеру, по принадлежности к тому или иному геологическому периоду.
Григорий Копиев
Это позволяет тратить в пять раз меньше энергии, чем при полете
Стартап Revolute Robotics из Аризоны разработал гибридного робота, который способен как летать, так и ездить по поверхности. Он представляет собой квадрокоптер, закрепленный на кардановом подвесе внутри металлической клетки сферической формы. Она защищает дрон от повреждений при столкновении с препятствиями, а также выступает в роли опоры при движении по земле, так как благодаря подвесу может свободно вращаться вокруг дрона во всех направлениях. По замыслу разработчиков, робот будет использовать для дистанционного обследования технического состояния оборудования и охраны объектов, сообщает издание New Atlas. Идея о размещении дронов целиком внутри защитного каркаса не нова. Несмотря на дополнительный вес, такой подход позволяет защитить дрон со всех направлений от повреждений при столкновении с препятствиями. Особенно это актуально при полетах в тесных помещениях с большим количеством объектов, например, с целью инспекции состояния оборудования технических сооружений. Такой дрон, к примеру, сделала швейцарская компания Flybotix. Разработанный ею бикоптер имеет защиту в виде почти сферической сетки, полностью покрывающей беспилотник. Схожую конструкцию для защиты дрона использовали и японские инженеры. Однако у предложенного ими варианта была особенность — сферическая защитная клетка, состоящая из двух независимых полусфер, имела возможность свободно вращаться вокруг двух осей, благодаря чему соприкосновение с препятствием меньше влияло на траекторию полета. Дрон, разрабатываемый стартапом Revolute Robotics, также помещен внутрь металлической защитной сетки сферической формы, которая способна вращаться вокруг беспилотника. Но благодаря карданному подвесу, которым квадрокоптер изнутри соединен со сферической оболочкой, это вращение может происходить не по двум осям, а в любом направлении. Эту способность инженеры решили использовать — робот может не только летать, но и ездить по поверхности, используя собственную защитную оболочку в роли всенаправленного колеса. https://www.youtube.com/watch?v=YUcwM7pCZkk Перемещение по поверхности происходит с помощью воздушных винтов дрона, который может наклоняться внутри свободно вращающейся вокруг него сферической оболочки в нужном направлении, регулируя скорость и направление движения. Упругая конструкция клетки и колец подвеса сглаживает толчки и удары, выполняя роль амортизатора. Регулируя уровень тяги пропеллеров, робот способен взбираться по крутым склонам, а при встрече с препятствием, которое нельзя переехать, может просто облететь его по воздуху. При этом на полет тратится в пять раз больше энергии, поэтому передвижение по поверхности оказывается предпочтительнее. В качестве полезной нагрузки робот может нести камеры, лидары и другие сенсоры. Поэтому его можно будет использовать, например, для составления трехмерных карт объектов и обследования технического состояния оборудования и инженерных сооружений, в том числе для инспекции труб. Другим возможным применением робота, по мнению разработчиков может стать охрана территории. Впрочем, защитный каркас — не всегда наилучшее решение, ведь дополнительный вес защиты будет уменьшать время работы дрона. Поэтому инженеры компании Cleo Robotics, которые разработали дрон Dronut X1 специально для работы в помещениях, применили другой подход. Два соосных несущих винта дрона X1 находятся полностью внутри похожего на пончик корпуса, и поэтому надежно защищены от встречи со стенами и другими препятствиями.
